人教版高中化學必修第一冊第二章海水中的重要元素鈉和氯第一節第2課時氧化鈉和過氧化鈉課件

第2課時氧化鈉和過氧化鈉【學習目標】1.能從物質類別、元素化合價的角度認識氧化鈉與過氧化鈉的性質,并設計實驗進行性質探究。(科學探究與創新意識)2.能通過過氧化鈉與水及二氧化碳的反應,推理分析在反應中質量、體積的變化及電子轉移情況,培養學生的證據意識。(證據推理與模型認知)01學習任務一比較認識氧化鈉和過氧化鈉【新知導學】一、組成與物理性質名稱氧化鈉過氧化鈉化學式Na2O______顏色、狀態___色固體_____色固體氧元素的化合價-2-1白Na2O2淡黃二、化學性質1.氧化鈉氧化鈉與氧化鈣類似,是一種_____氧化物,具有_____氧化物的通性。具有下列性質與轉化:寫出上述轉化的化學方程式:①_____________________,②_____________________,③_________________________。堿性堿性Na2O+H2O===2NaOHNa2O+CO2===Na2CO3Na2O+2HCl===2NaCl+H2O2.過氧化鈉(1)實驗探究過氧化鈉與水的反應[實驗2-3]實驗操作實驗現象①試管外壁_____,帶火星的木條_____;②用pH試紙檢驗反應所得溶液呈___性實驗結論Na2O2與水反應_____,化學方程式為2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑(Na2O2既作氧化劑又作還原劑)發燙復燃堿放熱(2)Na2O2與CO2反應也會產生O2,試寫出反應的化學方程式:_____________

________________。2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2【思考】把Na2O2固體加入盛有酚酞溶液的試管中,觀察到有氣泡冒出,溶液變紅后又褪色。結合Na2O2的性質解釋其原因。提示:Na2O2與水反應生成NaOH

和O2,可看到有氣體生成;NaOH使酚酞溶液變紅,Na2O2具有強氧化性,又使溶液褪色。三、Na2O2的應用1.Na2O2可在呼吸面具或潛水艇中作為_____的來源。2.Na2O2中氧元素的化合價為___價,具有_________,可作漂白劑。氧氣-1強氧化性【教材微拓】(溯源教材·P43T2)從元素化合價角度分析Na2O2的性質(1)Na2O2的強氧化性(2)遇KMnO4等強氧化劑時,表現出還原性,氧化產物為O2。(3)遇CO2、H2O、H+則發生自身的氧化還原反應。【總結升華】氧化鈉與過氧化鈉的比較物質氧化鈉(Na2O)過氧化鈉(Na2O2)微粒構成由Na+與O2-構成,Na+與O2-個數比為2∶1是否為堿性氧化物是否穩定性不穩定,易轉化為Na2O2較穩定物質氧化鈉(Na2O)過氧化鈉(Na2O2)化學性質相同點都能與水反應生成氫氧化鈉,都能與CO2反應生成Na2CO3不同點過氧化鈉與水、二氧化碳反應有氧氣產生,具有強氧化性,而Na2O不具有強氧化性【即學即練】1.易錯辨析(1)Na2O與Na2O2中的氧元素的化合價不相同,鈉元素的化合價相同。()提示:Na2O中O為-2價,Na2O2中O為-1價,但Na均為+1價。(2)Na2O2與H2O的反應中,H2O是還原劑。()提示:Na2O2與H2O的反應中Na2O2既是氧化劑又是還原劑。(3)將Na2O投入盛有水(滴有酚酞溶液)的試管中,溶液變成紅色,振蕩試管后溶液褪色。()提示:Na2O與水反應生成NaOH,滴有酚酞溶液的水只變紅不褪色。√××2.(2026·青島高一月考)下列有關Na2O和Na2O2的敘述正確的是(

)A.Na2O和Na2O2都能與CO2、H2O發生反應,且產物相同B.Na2O和Na2O2不可以相互轉化C.Na2O與H2O的反應為化合反應,而Na2O2與H2O的反應為復分解反應D.呼吸面具中Na2O2常作供氧劑,而Na2O不能√【解析】選D。Na2O與CO2反應生成Na2CO3,Na2O2與CO2反應生成Na2CO3和O2,Na2O與水反應生成NaOH,Na2O2與水反應生成NaOH和O2,產物不同,A錯誤;Na2O在加熱條件下可被O2氧化為Na2O2,Na2O2與Na在無氧環境反應生成Na2O,二者可以相互轉化,B錯誤;Na2O與H2O反應生成NaOH屬于化合反應,Na2O2與H2O反應生成NaOH和O2不是復分解反應,C錯誤;Na2O2與CO2或H2O反應均生成O2,可作供氧劑,Na2O與水、二氧化碳反應均不產生O2,無法供氧,D正確。

√【解析】選A。Na2O2固體投入溶液中與水反應,生成氫氧化鈉和氧氣,NaOH電離出Na+和OH-,Na+數量增大,OH-與碳酸氫根離子反應生成碳酸根離子,碳酸根離子數量增多,碳酸氫根離子數量減少,溶液中只有Cl-數量幾乎不變。【題后歸納】過氧化鈉與水的反應(1)反應機理:一般認為Na2O2與水的反應分兩步進行:①Na2O2與水發生復分解反應Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2,使溶液呈堿性;②部分H2O2分解釋放出O2:2H2O2===2H2O+O2↑,H2O2具有強氧化性,將有機色質氧化褪色。(2)電子轉移:02學習任務二探究過氧化鈉與水、二氧化碳反應及定量關系【合作探究】【探究一】過氧化鈉與水、二氧化碳的反應[情境]化學課堂上老師表演了兩個小魔術:①“滴水生火”:如圖1所示,把用脫脂棉(特殊處理,易燃燒)包裹的過氧化鈉放入蒸發皿中,向其中滴入幾滴水,脫脂棉劇烈燃燒起來。②“吹氣生火”:如圖2所示,將包有少量淡黃色Na2O2固體的脫脂棉放入蒸發皿中,用細長玻璃管向淡黃色粉末中緩緩吹氣,脫脂棉也燃燒起來。(1)“滴水生火”的化學原理是什么?請用化學方程式和必要文字解釋,并分析該反應的氧化劑和還原劑分別是什么。提示:過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣,同時放出大量的熱,使脫脂棉達到著火點,劇烈燃燒起來;反應的化學方程式為2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;反應中氧化劑和還原劑均為Na2O2。(2)“吹氣生火”的化學原理是什么?請用化學方程式和必要文字解釋,并分析該反應的氧化劑和還原劑分別是什么。提示:人呼出的氣體中含有水蒸氣和二氧化碳,二者均能和過氧化鈉反應生成氧氣,并放出大量的熱,使脫脂棉達到著火點,劇烈燃燒起來;過氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式為2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2;反應中氧化劑和還原劑均為Na2O2。(3)過氧化鈉不是堿性氧化物,你能根據過氧化鈉與水的反應,推測其與鹽酸的反應并寫出化學方程式嗎?提示:過氧化鈉與鹽酸的反應可看作是過氧化鈉先與水反應,然后生成的氫氧化鈉再與鹽酸發生中和反應,由此可推知,過氧化鈉與鹽酸反應生成氯化鈉和氧氣,其反應的化學方程式為2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑。(4)魔術前后固體的質量如何變化?改變的質量與反應物有何關系?提示:過氧化鈉與水發生反應時,Na2O2固體轉化為NaOH固體,根據關系Na2O2~2NaOH,固體增加的質量等于與H2O等分子數的H2的質量。過氧化鈉與二氧化碳發生反應時,Na2O2固體轉化為Na2CO3固體,根據關系Na2O2~Na2CO3,固體增加的質量等于與CO2等分子數的CO的質量。【探究二】探究過氧化鈉與水的反應過程[情境](1)②中的大量氣泡的主要成分是什么?③中溶液變紅,說明有什么物質生成?提示:Na2O2與H2O反應生成NaOH和O2,NaOH是堿,使酚酞變紅。(2)④中現象可能是什么物質造成的?⑤中MnO2起什么作用?提示:④中紅色褪去,可能原因是Na2O2與H2O反應生成的H2O2具有氧化性,能氧化有色物質,漂白褪色;⑤中MnO2催化H2O2分解生成H2O和O2。【總結升華】

Na2O2與H2O、CO2的反應規律電子轉移關系當Na2O2與CO2、H2O反應時,物質的量關系為2Na2O2~O2~2e-,N(e-)=N(Na2O2)=2N(O2)。(N表示個數,下同)氣體分子變化關系固體質量變化關系CO2、水蒸氣分別與足量Na2O2反應時,固體相當于吸收了CO2中的“CO”、水蒸氣中的“H2”,所以固體增加的質量分別為與CO2等個數的CO的質量,與H2O等個數的H2的質量先后規律一定量的Na2O2與一定量CO2和H2O(g)的混合物的反應,可視作Na2O2先與CO2反應,待CO2反應完全后,Na2O2再與H2O(g)發生反應【即學即練】1.易錯辨析(1)Na2O2與CO2和H2O(g)(g代表氣態)混合氣體反應時,只要參加反應的Na2O2一定,反應生成的氧氣就一定。()提示:2Na2O2~2H2O~O2,2Na2O2~2CO2~O2。(2)Na2O2與CO2和H2O(g)混合氣體反應時,只要混合氣體的總數量一定,反應中所轉移的電子的數量就一定。()提示:2H2O~O2~2e-,2CO2~O2~2e-。√√(3)Na2O2與CO2和H2O(g)混合氣體反應時,只要混合氣體的總數量一定,固體所增加的質量就一定。()提示:CO2、H2O與Na2O2反應時,固體增加的質量為“CO2”中“CO”的質量和“H2O”中“H2”的質量,所以當數量固定的混合氣體中CO2氣體所占的比例大時,固體增加的質量較大。×2.(2026·中山高一月考)利用如圖所示裝置探究Na2O2與水的反應,下列說法不正確的是(

)A.燒杯導管口有氣泡產生B.將帶火星的木條放在P導管口,木條復燃C.將水換成MgCl2溶液,試管內有白色沉淀生成D.試管內固體換成Na2O,能觀察到相同的實驗現象√【解析】選D。Na2O2與水反應生成O2且放熱,錐形瓶由于溫度升高,壓強增大,氣體通過導管進入燒杯,燒杯導管口有氣泡產生,A正確;反應生成O2,O2能使帶火星的木條復燃,將帶火星的木條放在P導管口,木條復燃,B正確;水換成MgCl2溶液時,Na2O2先與水反應生成NaOH,NaOH與MgCl2反應生成Mg(OH)2白色沉淀,試管內有白色沉淀生成,C正確;Na2O與水反應生成NaOH,是放熱反應,無氣體生成,由于溫度升高,壓強增大,氣體通過導管進入燒杯,燒杯導管口有氣泡產生,P導管口木條不復燃,與原實驗現象不同,D錯誤。3.將3.2gH2和CO的混合氣體,通入一盛有足量Na2O2的密閉容器中,再通入過量O2,并用電火花點燃使其充分反應,最后容器中固體的質量增加了(

)A.3.2g

B.4.4g

C.5.6g

D.6.4g√【解題有招】Na2O2與CO2和H2O反應的規律凡分子組成符合(CO)m·(H2)n的物質,Wg該物質在O2中完全燃燒,將其產物(CO2和水蒸氣)通過足量的Na2O2后,固體增重必為Wg。或是由C、H、O三種元素組成的物質,只要C、O原子個數比為1∶1,即可滿足該條件。中學階段常見的符合這一關系的物質有:a.無機物:H2、CO及H2和CO的混合氣體;b.有機物:CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。03課堂檢測效果診斷1.(2026·臨汾高一月考)下列關于Na2O和Na2O2的敘述不正確的是(

)A.Na2O2中陰陽離子的個數比為1∶1B.Na2O是白色固體,Na2O2是淡黃色固體C.Na2O、Na2O2都能與酸反應,但是Na2O2不是堿性氧化物D.Na2O2可作供氧劑,而Na2O不能作供氧劑√【解析】選A。過氧化鈉由鈉離子和過氧根離子構成,即陰陽離子的個數比為1∶2,A錯誤;Na2O是白色固體,而Na2O2是淡黃色固體,B正確;Na2O2能與酸反應,除產生鹽和水,還產生O2,因此Na2O2不是堿性氧化物,而屬于過氧化物,C正確;根據反應2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑可知,Na2O2能與水或CO2反應產生O2,因此可作供氧劑,而Na2O不能產生O2,不能作供氧劑,D正確。2.如圖所示裝置,試管中盛有水,氣球a盛有干燥的固體過氧化鈉顆粒,U形管中注有淺紅色的水,已知過氧化鈉與水反應是放熱的。將氣球用橡皮筋緊縛在試管口,實驗時將氣球中的固體顆粒加到試管b的水中,不會出現的現象是(

)A.氣球a變大B.試管b內有氣泡冒出C.U形管內淺紅色褪去D.U形管水位d高于c√【解析】選C。過氧化鈉與水反應生成氧氣,氣球a變大,故A、B不符合題意;由于淺紅色的水是在U形管中而非試管中,則U形管內淺紅色的水不褪色,故C符合題意;該反應放出大量的熱,集氣瓶中的空氣受熱膨脹使U形管中水位d高于c,故D不符合題意。3.在2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2反應中,被氧化與被還原的氧原子數之比為(

)A.1∶1

B.2∶1

C.1∶2

D.3∶2【解析】選A。過氧化鈉與二氧化碳反應,過氧化鈉既是氧化劑又是還原劑,根據反應方程式可知,過氧化鈉中部分氧元素由-1價降低為-2價,被還原,部分氧元素的化合價由-1價升高為